21. 科學(xué)家研發(fā)了多種RNA藥物用于疾病治療和預(yù)防，圖中①～④示意4種RNA藥物的作用機(jī)制。請回答下列問題。

（1）細(xì)胞核內(nèi)RNA轉(zhuǎn)錄合成以___________為模板，需要___________的催化。前體mRNA需加工為成熟的mRNA，才能轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用，說明___________對大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)具有選擇性。

（2）機(jī)制①:有些杜興氏肌營養(yǎng)不良癥患者DMD蛋白基因的51外顯子片段中發(fā)生___________，提前產(chǎn)生終止密碼子，從而不能合成DMD蛋白。為治療該疾病，將反義RNA藥物導(dǎo)入細(xì)胞核，使其與51外顯子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物結(jié)合形成___________，DMD前體mRNA剪接時(shí)，異常區(qū)段被剔除，從而合成有功能的小DMD蛋白，減輕癥狀。

（3）機(jī)制②:有些高膽固醇血癥患者的PCSK9蛋白可促進(jìn)低密度脂蛋白的內(nèi)吞受體降解，血液中膽固醇含量偏高。轉(zhuǎn)入與PCSK9mRNA特異性結(jié)合的siRNA，導(dǎo)致PCSK9mRNA被剪斷，從而抑制細(xì)胞內(nèi)的___________合成，治療高膽固醇血癥。

（4）機(jī)制③:mRNA藥物進(jìn)入患者細(xì)胞內(nèi)可表達(dá)正常的功能蛋白，替代變異蛋白發(fā)揮治療作用。通常將mRNA藥物包裝成脂質(zhì)體納米顆粒，目的是___________。

（5）機(jī)制④:編碼新冠病毒S蛋白mRNA疫苗，進(jìn)入人體細(xì)胞，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成S蛋白，經(jīng)過___________修飾加工后輸送出細(xì)胞，可作為___________誘導(dǎo)人體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。

（6）接種了兩次新型冠狀病毒滅活疫苗后，若第三次加強(qiáng)接種改為重組新型冠狀病毒疫苗，根據(jù)人體特異性免疫反應(yīng)機(jī)制分析，進(jìn)一步提高免疫力的原因有: ______________________。

【參考答案】

（1）    ①. DNA的一條鏈    ②. RNA聚合酶    ③. 核孔

（2）    ①. 基因突變    ②. 雙鏈RNA

（3）PCSK9蛋白    （4）利于mRNA藥物進(jìn)入組織細(xì)胞

（5）    ①. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體    ②. 抗原

（6）可激發(fā)機(jī)體的二次免疫過程，能產(chǎn)生更多的抗體和記憶細(xì)胞

【解析】

【分析】基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，該過程主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，需要解旋酶和RNA聚合酶參與；翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，該過程發(fā)生在核糖體上，需要以氨基酸為原料，還需要酶、能量和tRNA。

【小問1詳解】

轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，該過程需要RNA聚合酶的催化；mRNA需要加工為成熟mRNA后才能被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用，該過程是通過核孔進(jìn)行的，說明核孔對大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)具有選擇性。

【小問2詳解】

若DMD蛋白基因的51外顯子片段中發(fā)生基因突變，即發(fā)生堿基對的增添、替換或缺失，可能導(dǎo)致mRNA上的堿基發(fā)生改變，終止密碼提前出現(xiàn)，從而不能合成DMD蛋白而引發(fā)杜興氏肌營養(yǎng)不良；治療該疾病，將反義RNA藥物導(dǎo)入細(xì)胞核，使其與51外顯子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物結(jié)合形成雙鏈RNA，DMD前體mRNA剪接時(shí)，異常區(qū)段被剔除，從而合成有功能的小DMD蛋白，減輕癥狀。

【小問3詳解】

高膽固醇是由于膽固醇含量過高引起的，轉(zhuǎn)入與PCSK9mRNA特異性結(jié)合的siRNA，導(dǎo)致PCSK9mRNA不能發(fā)揮作用，即不能作為模板翻譯出PCSK9蛋白，密度脂蛋白的內(nèi)吞受體降解減慢，從而使膽固醇含量正常。

【小問4詳解】

通常將mRNA藥物包裝成脂質(zhì)體納米顆粒，脂質(zhì)體與細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)類似，利于mRNA藥物進(jìn)入組織細(xì)胞。

【小問5詳解】

新冠病毒的S蛋白屬于膜上的蛋白，膜上的蛋白質(zhì)在核糖體合成后，還需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的修飾加工后輸送出細(xì)胞；疫苗相當(dāng)于抗原，可誘導(dǎo)人體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。

【小問6詳解】

接種了兩次新型冠狀病毒滅活疫苗后，若第三次加強(qiáng)接種改為重組新型冠狀病毒疫苗，由于該疫苗可激發(fā)機(jī)體的二次免疫過程，能產(chǎn)生更多的抗體和記憶細(xì)胞，故可以進(jìn)一步提高免疫力。